作者:宋檢 時間:2022-10-18 來源:互聯網
近年來,揮發性有機物(VOC)和半揮發性有機物(SVOC)對人體健康的危害已成為消費者關注的熱點問題。大部分VOC和SVOC殘留對人體有毒害作用,當達到特定濃度時具有強烈的致癌、致突變作用[1]。目前*普遍的共識認為VOC是指那些沸點等于或低于250℃的化學物質,而沸點超過250℃的揮發性物稱為SVOC。
樹脂工藝品生產中使用大量的液態不飽和樹脂及其它有機原料,產品成型彩繪時需要油漆涂料和溶劑,因此各種有害揮發物會殘留在成品中并緩慢釋放,易造成頭痛、眩暈、惡心等身體不適,對人體健康造成潛在的危害[2]。因總揮發性有機物(TVOC)從某種程度上能更全面、更直接反映有害物質釋放,因此常作為執法監管的重要依據。然而,由于樹脂工藝品中的VOC種類繁多、全部定性定量困難,要測定TVOC,通常需要測定總揮發物和半揮發性有機物(SVOC)。
目前,SVOC的檢測方法基本采用氣相色譜–質譜法[3–7],文獻報道分析對象主要是水[3–5],也有泥[6]和土壤[7]測定的報道。關于樹脂工藝品中半揮發性殘留物的測定,國內外還沒有相關檢測標準或方法,文獻中也未見報道。筆者采用超聲溶劑萃取–氣相色譜法,建立了樹脂工藝品中SVOC總量的測定方法,該法操作便捷,適于作為樹脂工藝品中有害有機物釋放的檢驗監管手段。
1實驗部分
1.1主要儀器與試劑
氣相色譜儀:7890A型,配FID檢測器,美國Agilent公司;超聲波儀:T890/H型,德國ElmaOsterreieh公司;電子天平:AL104型,瑞士Mettler公司;高效萬能粉碎機:DFY–200C型,上海比朗儀器公司;內標物:鄰苯二甲酸二甲酯(DMP),純度99.5%,沸點283℃,德國Dr.EhrenstorferGmbH公司;標記物:己二酸二乙酯,純度不小于99.5%,沸點251℃,用于標記SVOC色譜峰起點,天津光復精細化工公司;三氯甲烷及其它試劑均為分析純。
1.2氣相色譜儀工作參數
毛細管色譜柱:HP–5(30m×0.32mm,0.25μm);程序升溫:160℃保持1min,以10℃/min升至290℃保持15min;進樣口溫度:300℃;載氣:N2,恒流流速為1.2mL/min;FID檢測器溫度:300℃;尾吹氣流速:30mL/min;進樣量:1μL;進樣方式:分流進樣,分流比為50∶1。
1.3實驗步驟
將標記物己二酸二乙酯注入氣相色譜儀中,記錄其保留時間,以便確定色譜圖的積分起點。準確稱取經粉碎后的試樣約2g于25mL具塞比色管中,加入適量的內標物DMP和標記物,以三氯甲烷定容至標線。在室溫下超聲萃取40min。取上清液用0.22μm有機濾膜過濾,濾液進行GC分析。參照國家標準[8],沸點大于250℃的有機物相對于內標物的校正因子設定為1.0。
2結果與討論
2.1試樣粒徑
測定總揮發物、水分和高沸點有機物,試樣粒徑過大時,試樣超聲萃取處理的時間會過長;粒徑太小時,易導致試樣吸水、VOC揮發損失。筆者在對樹脂工藝品中殘留鹵代烴測定研究[9]中,發現粒徑小于2mm的試樣實驗效果較好,所以實驗均選取試樣粒徑小于2mm,以萬能粉碎機粉碎試樣3~5min即可達到要求。
2.2氣相色譜條件
根據VOC/SVOC定義和國家標準[8],采用非*性的HP–5毛細管柱,按1.2條件進行氣相色譜分析,內標物、標記物能與SVOC分離良好,典型氣相色譜圖見圖1。
2.3萃取溶劑的選擇
以樹脂辦公桌(XB)為試樣,在60℃、超聲60min條件下試驗了三氯甲烷、甲苯、二甲基甲酰胺(DMF)、乙酸乙酯等4種溶劑對被測物(沸點250℃以上各有機物)的萃取效果。試驗結果表明,三氯甲烷對各物質的總體萃取效果較佳,且基體干擾小,因此選擇三氯甲烷為超聲萃取試劑。
2.4超聲萃取溫度
考察了不同萃取溫度下各待測有機物的萃取效果。以樹脂辦公桌用三氯甲烷為溶劑,分別試驗在常溫(25℃),40,50,60,70℃下萃取60min。試驗結果表明,50℃以上時才有較為明顯的萃取效果,溫度高于60℃時,各待測物質的峰面積趨于穩定,但溫度過高溶劑*易揮發損失。相關研究[9]中優化的萃取溫度為60℃,因此筆者選擇60℃作為*佳溶劑萃取溫度。
2.5超聲萃取時間
用三氯甲烷為溶劑,對樹脂辦公桌樣品在60℃下分別萃取30,40,50,60min后進樣檢測,對各被測物質的峰面積大小進行比較。試驗結果表明,各被測物質在超聲萃取時間超過40min后峰面積變化不大,*終實驗選擇40min為*佳萃取時間。
2.6檢測限
對內標物(鄰苯二甲酸二甲酯)的檢測限進行了研究。按本實驗測試條件加入10μg內標物進樣分析,以10倍信噪比計算得SVOC的檢測限為2mg/kg。
2.7實際樣品檢測和精密度試驗
選擇有代表性的下列4個樣品,每個樣品的SVOC總量分別重復測定6次,計算精密度,結果見表1。
2.8協同試驗與結果統計
將2.7中的4個樣品分發給6家實驗室,按照本方法進行對比試驗,每個樣品分別制成3份試樣,各平行測定SVOC總量3次,結果見表2。對表2中4個樣品3次平行測定數據按GB/T6379.2–2004標準進行統計,結果見表3。由表3可知,4個含量水平下,實驗室內相對標準偏差在1.6%~2.9%之間,實驗室間相對標準偏差在6.0%~8.4%之間。
3結語
用超聲萃取法進行樣品前處理,建立了樹脂工藝品中半揮發性有機物總量的氣相色譜測定方法。該方法方便快捷,測定精密度理想,適用于樹脂工藝品中半揮發物殘留總量的測定。該方法的建立為總揮發性有機物的定量奠定了基礎。
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